Page 23 - Fen Lisesi Fizik 12 | 5. Ünite

2.

5.2. KUANTUM FİZİĞİNE GİRİŞ5.2. KUANTUM FİZİĞİNE GİRİŞ BÖLÜM

Planck Hipotezi

Klasik fizikte siyah cisim ışımasında enerjinin kesilmeden sonsuza kadar çıkması morötesi felaket olarak
adlandırılmıştı. Planck, bu durumun klasik fizikle açıklanamayacağını söyleyerek 20 yy’ın başlarında bir
hipotez öne sürmüştür. Planck, ışıma şiddeti dalga boyu grafiğini yorumlamak için bir denklem aramıştır.
Işığı klasik fizikte olduğu gibi dalga modeli olarak değil kuantlardan oluşan paketler şeklinde düşünmüştür.
Planck’ın hipotezi şu şekildedir:

1. Siyah cisim ışıması yapan bir cismin moleküllerinin enerjisi kesikli değerler alabilir.

n kuantum düzeyi, f ışınımın frekansı, h Planck sabiti (6,626.10 J.s) olmak üzere ışınım enerjisi E kuan-
-34
n
tumlu olup şöyle ifade edilir:
E = n.h.f
n
2. Moleküller, kesikli paketler hâlinde enerji yayar ve soğurur. Moleküller bir kuantum seviyesinden
diğer kuantum seviyesine geçiş yapar.

Molekül, seviye değiştirdiğinde sıralı iki enerji seviyesi arasındaki enerji farkı şöyle ifade edilir:

E= h.f
Enerji seviyeleri Kuantum sayıları

Planck’ın önerdiği kesikli enerji kuantum fiziğinin 4 hf 4
temeli sayılır (Şekil 5.2.2). Siyah cisim ışıması bu
nedenle kuantum fiziğinin başlangıcı sayılabilir. 251
Planck, siyah cisim ışıması grafiğini matematiksel 3 hf 3
denklemlerle ifade etmeye çalışmıştır. Bilim insan-
ları siyah cisim ışıması fikrinden yola çıkarak çeşitli 2 hf 2
teoriler sunmuşlardır.

hf 1

0 0
Şekil 5.2.2: Kuantumlu enerji seviyeleri

SORU 3 ÇÖZÜM

Planck hipotezine göre

I. Taneciklerin sahip olduğu enerji kuantum yapıda Planck hipotezine göre enerji paketler hâlinde
h.f'ye eşittir. yayılır ve h.f formülüyle bulunur.
II. Enerji paketler hâlinde yayılır.
III. Siyah cisim ışımasında sıcaklık arttıkça ışınımın Siyah cisim ışımasında enerji artacağı için ışımanın
dalga boyu azalır. dalga boyu azalır. Enerji frekans ile doğru, dalga
yargılarından hangileri doğrudur? boyu ile ters orantılıdır.
Buna göre I, II ve III yargıları doğru olur.